JP2009148834A - トリミング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トリミング加工の低効率化，及びこの加工精度の低下発生を抑制することができるトリミング装置を提供することにある。
【解決手段】有底筒状に形成された缶本体１の開口端１ａを切削する切削バイト１１と、缶本体１の開口部１ｂの内側に配置され、この開口部１ｂをガイドするガイド部１２と、切削バイト１１の切削により生成された切屑を吸引する吸引ダクト１３とを備え、吸引ダクト１３の内部に、切削バイト１１及びガイド部１２が配設された構成のトリミング装置１０であって、吸引ダクト１３には、缶本体１の少なくとも開口部１ｂが内部に挿脱される挿脱孔１７ｂが形成され、挿脱孔１７ｂの開口周縁部は、缶本体１に向って延在した切屑遮蔽板１７ｃとされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有底筒状に形成された缶本体の開口端を切削するトリミング装置に関するものである。

清涼飲料水等が充填される２ピース缶及びボトル缶においては、一般に、純Ａｌ，またはＡｌ合金からなる金属板に絞り，しごき加工を施し、缶本体を形成し、この缶本体の開口部にネックイン加工及びフランジ加工を施した後、これに内容物が充填される。その後、２ピース缶の場合は缶本体の開口部に缶蓋が巻締められて缶が形成され、ボトル缶の場合はさらにねじ成形加工等が施された後、キャップが螺着されキャップ付ボトル缶が形成される。
ここで、２ピース缶及びボトル缶を形成する各工程においては、必要に応じてその都度、缶本体の高さを調整するためにこの開口端を切削するトリミング加工が施されることになる（例えば特許文献１参照）。

このトリミング加工を実施する装置としては、例えば、図３に示すような構成が従来から知られている。
この図において、従来のトリミング装置１００は、有底筒状に形成された缶本体１０１の開口端１０１ａを切削する切削バイト１０２と、缶本体１０１の開口部１０１ｂの内側に配置され、この開口部１０１ｂをガイドするガイド部１０３と、トリミング加工時に生成された切屑を吸引する吸引ダクト１０４とを備え、吸引ダクト１０４の内部に、切削バイト１０２及びガイド部１０３が配設された構成となっている。
また、このトリミング装置１００の下方には、缶本体１０１を保持する図示しない保持テーブルが進退可能に配設されており、このテーブルが缶本体１０１ごと前進駆動されることにより、図３に示すように、缶本体１０１の開口部１０１ｂにガイド部１０３が挿入され、これにより、缶本体１０１の缶軸をトリミング装置１００の回転軸線Ｏに略一致させるようになっている。

吸引ダクト１０４は、切削バイト１０２，及びガイド部１０３が内部に配設されるとともに、下端１０４ｄが開放端とされ、この下端１０４ｄから缶本体１０１の上部が挿脱される導入流路１０４ｃと、一方の端部における開口部１０４ｂが導入流路１０４ｃと連通するとともに、他方の端部が図示しない吸引手段と連通した吸引流路１０４ａとを備えている。この構成において、切削バイト１０２，及びガイド部１０３は、吸引流路１０４ａの開口部１０４ｂに面した位置に配設されており、これにより、切削バイト１０２により生成された切屑が吸引流路１０４ａにより良好に吸引されるようになっている。

特公平３−６８５１号公報

ところで、前記従来のトリミング装置によれば、導入流路１０４ｃの内面と缶本体１０１の外周面との間隙が大きいため、トリミング加工中に生成された切屑が良好に吸引流路１０４ａに吸引されず、下方、すなわち前記保持テーブル上に落下することがあった。このため、この次に缶本体１０１を保持テーブル上に保持する際に、これを良好に保持することができない場合や、生産環境が悪化したりする等生産の低効率化を誘発するという問題があった。

ここで、トリミング加工する際、すなわち切削バイト１０２を回転軸線Ｏ回りに回転駆動し、缶本体１０１の開口端１０１ａを切削する際、缶本体１０１の内部はこの外部の気圧より低圧となる。従って、トリミング加工した後、缶本体１０１を後退駆動した際、生成された切屑のうち、例えば吸引流路１０４ａの開口部１０４ｂに引っ掛かっていた切屑が、缶本体１０１の開口部１０１ｂへ向って吸引されるという問題があった。この場合、前記保持テーブル上に切屑が落下する等し、前述の生産の低効率化をさらに助長するという問題があった。
また、この切屑の落下については、場合によっては缶本体１０１の内部に流入することも考えられ、この場合、缶本体１０１内の切屑の有無を検査する工数及び工程を拡充する必要も生じ、生産設備の大掛かり化を併発する問題も考えられる。

また、トリミング加工時に生成された切屑は、この形状等によっては切削バイト１０２やガイド部１０３に巻付くこともあり、この状態で、次の缶本体１０１を前進駆動し、この缶本体１０１を図３に示すようにトリミング装置１００に配置すると、この切屑は、缶本体１０１の開口端１０１ａと切削バイト１０２とにより狭持されることになる。従って、この状態でトリミング加工を施しても、この缶本体１０１の開口端１０１ａを良好に切削できず、この加工精度の低下を招来するという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、トリミング加工の低効率化，及びこの加工精度の低下発生を抑制することができるトリミング装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、有底筒状に形成された缶本体の開口端を切削する切削バイトと、前記缶本体の開口部内側に配置され、この開口部をガイドするガイド部と、前記切削バイトの切削により生成された切屑を吸引する吸引ダクトとを備え、該吸引ダクトの内部に、前記切削バイト及び前記ガイド部が配設された構成のトリミング装置であって、前記吸引ダクトには、前記缶本体の少なくとも開口部が内部に挿脱される挿脱孔が形成され、該挿脱孔の開口周縁部は、前記缶本体に向って延在した切屑遮蔽板とされていることを特徴とする。

この発明に係るトリミング装置によれば、前記切屑遮蔽板を備えているので、トリミング加工時に生成された切屑が、吸引ダクトの外部へ流出することを抑制でき、缶本体を保持する保持テーブル上に切屑が堆積することを抑制することができる。従って、次に缶本体を保持テーブル上に保持する際に良好にこれを保持することが可能になるとともに、生産環境の悪化を抑制することが可能になり、生産の低効率化発生を抑制することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のトリミング装置において、前記ガイド部は、この先端部が前記挿脱孔から前記吸引ダクトの外部に延びるように当該吸引ダクトの内部に配設され、前記ガイド部の先端部には、このガイド部の側面と先端面とが連通したエア抜き流路が形成されていることを特徴とする。

この発明に係るトリミング装置によれば、ガイド部にエア抜き流路が形成されているので、トリミング加工後、缶本体を吸引ダクトの挿脱孔から脱抜する際、この缶本体の開口端がガイド部の下端に至るまでの間に、缶本体の内部を吸引ダクトの外部と連通させることが可能になる。従って、トリミング加工時に、缶本体の内部が吸引ダクト外部の気圧より低圧となるにもかかわらず、この缶本体の開口端がガイド部の下端に至るまでの間に、缶本体の内圧を吸引ダクト外部の気圧と略同等にすることが可能になる。これにより、例えば、トリミング加工時に切削バイトに巻付いた切屑が、缶本体を前記挿脱孔から脱抜した際に、缶本体の開口部に向って吸引されることが回避され、缶本体を保持する保持テーブル上に切屑が落下すること等を抑制することができ、前述した生産の低効率化発生を確実に抑制することができる。

また、缶本体の内部に切屑が流入することも確実に抑制することができるようになる。特に、缶本体がボトル形状である場合には、工程を経るに従い漸次缶開口部が縮径されるので、この縮径量が小さい段階で缶内に切屑が流入すると、この切屑を取除くことが困難になるという問題が考えられるが、本発明に係るトリミング装置では、この切屑の缶内への流入を抑制することができるので、このような問題の発生を回避することができる。

請求項３に係る発明は、有底筒状に形成された缶本体の開口端を切削する切削バイトと、前記缶本体の開口部内側に配置されこの開口部をガイドするガイド部と、前記切削バイトの切削により生成された切屑を吸引する吸引ダクトとを備え、該吸引ダクトの内部に、前記切削バイト及び前記ガイド部が配設された構成のトリミング装置であって、前記吸引ダクトには、前記缶本体の少なくとも開口部が内部に挿脱される挿脱孔が形成され、該挿脱孔の開口部に、前記吸引ダクトの内方、かつ前記缶本体の開口端に向って延在して設けられ、前記切削バイトにより前記缶本体の開口端から生成された切屑を、切断または該缶本体の開口端から分断するスクレーパーを備えていることを特徴とする。

この発明に係るトリミング装置によれば、前記スクレーパーを備えているので、缶本体の開口端を切削バイトにより切削した際に生成された切屑を、切削バイトに巻付かせることを抑制することが可能になるとともに、缶本体の開口端から確実に除去することが可能になる。従って、次の缶本体にトリミング加工を施す際、缶本体の開口端と切削バイトとの間に切屑が残存している事態の発生を抑制することが可能になり、トリミング加工の精度低下を確実に抑制することができる。

本発明に係るトリミング装置によれば、保持テーブル上への切屑の落下を最小限に抑制することが可能になり、生産の低効率化発生を抑制することができるとともに、次の缶本体にトリミング加工を施す際に、缶本体の開口端と切削バイトとの間に切屑が残存している事態の発生を抑制することが可能になり、トリミング加工の精度低下を確実に抑制することができる。また、缶本体の内部に切屑が流入することも確実に抑制することができる。

本発明の第一実施形態として示したトリミング装置を示す概略構成図である。 本発明の第二実施形態として示したトリミング装置を示す概略構成図である。 本発明に係る従来例において、トリミング装置を示す概略構成図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明の第一実施形態として示したトリミング装置の概略構成を示すものである。
まず、このトリミング装置１０に供されるボトル缶体１の概略構成について説明する。ボトル缶体１は、有底筒状に形成され、大径の胴部１ｃと、この胴部１ｃの上端から缶軸方向上方に向うに従い漸次縮径した肩部１ｄと、この肩部１ｄの上端から缶軸方向上方に延在して形成され胴部１ｃより小径とされた開口部１ｂとを備えている。

次に、図１に示すトリミング装置１０は、ボトル缶体１の開口端１ａを切削する切削バイト１１と、缶本体１の開口部１ｂの内側に配置され、この開口部１ｂをガイドするガイド部１２と、トリミング加工時に生成された切屑を吸引する吸引ダクト１３とを備え、吸引ダクト１３の内部に、切削バイト１１及びガイド部１２が配設された構成となっている。
また、このトリミング装置１０の下方には、ボトル缶体１の底部を保持する図示しない保持テーブルが進退可能に配設されており、このテーブルがボトル缶体１ごと前進駆動されることにより、図１に示すように、ボトル缶体１の開口部１ｂにガイド部１２が挿入され、これにより、ボトル缶体１の缶軸をトリミング装置１０の回転軸線Ｏに略一致させるようになっている。

ここで、切削バイト１１及びガイド部１２は、回転軸線Ｏ回りに回転可能に支持された本体部１４に配設されている。この本体部１４は、略円柱多段形状とされ、図１において、この上部から下部に向って順に大径部１４ａ，中径部１４ｂ，及び小径部１４ｃを、回転軸線Ｏに対して同軸的に備えた構成となっている。
大径部１４ａは、この上部が、本体部１４を回転軸線Ｏ回りに回転可能に支持した駆動部１５と連結されるとともに、この下端面に切削バイト１１の先端部，すなわち刃部が突出した状態で、この内部に切削バイト１１が配設された構成となっている。なお、この切削バイト１１は、本実施形態においては、回転軸線Ｏを中心とした同一円周上に３箇所配設されている。

また、小径部１４ｃの外周面側にガイド部１２が配設され、この小径部１４ｃの外周面とガイド部１２の内周面との間にベアリング１６が配設されている。すなわち、小径部１４ｃの外周面とベアリング１６の内周面とが当接し、ガイド部１２の内周面とベアリング１６の外周面とが当接しており、従って、駆動部１５が駆動すると、本体部１４は回転軸線Ｏ回りにベアリング１６の内周面とともに回転駆動されるが、ガイド部１２は略回転駆動されないようになっている。

ここで、ガイド部１２は円筒状に形成されており、図１に示すように、本体部１４に配設された状態において、ガイド部１２の先端部内側は、このガイド部１２の先端面に開口する空間部１２ａとされ、また、このガイド部１２の先端部側面に、空間部１２ａと連通するエア抜き流路１２ｂが形成されている。
吸引ダクト１３は、切削バイト１１，及びガイド部１２が内部に配設される導入流路１７と、一方の端部における開口部１８ａが導入流路１７と連通するとともに、他方の端部が図示しない吸引手段と連通した吸引流路１８とを備えている。この構成において、切削バイト１１，及びガイド部１２は、吸引流路１８の開口部１８ａに面した位置に配設され、これにより、切削バイト１１により生成された切屑が吸引流路１８により良好に吸引されるようになっている。

導入流路１７は、この下端面１７ａに貫通孔１７ｂが形成され、この貫通孔１７ｂからボトル缶体１の開口部１ｂが吸引ダクト１３内に挿脱される挿脱孔とされている（以下、この貫通孔１７ｂを「挿脱孔１７ｂ」という）。この挿脱孔１７ｂの開口周縁部は、ボトル缶体開口部１ｂの外周面に向って延在した切屑遮蔽板１７ｃとされている。この切屑遮蔽板１７ｃは、図１に示すように、ボトル缶体１の開口端１ａと、切削バイト１１の下端，すなわち刃先とが当接した状態において、ボトル缶体１の開口部１ｂと肩部１ｄとの境界部に位置する構成となっており、トリミング加工時に、ボトル缶体１の外周面と挿脱孔１７ｂとの間隙が最小限に抑制できる構成となっている。

以上の構成において、ガイド部１２は、この先端部が挿脱孔１７ｂから導入流路１７の外部に位置するように、この導入流路１７の内部に配設されており、このガイド部１２の先端部に形成されたエア抜き流路１２ｂは、導入流路１７の外部に位置したガイド部１２の先端部側面に開口している。

次に、以上のように構成されたトリミング装置１０により、ボトル缶体１にトリミング加工を施す際の各構成要素の動作を説明する。

まず、このトリミング工程を経る前の工程で形成されたボトル缶体１の底部を図示しない保持テーブル上に保持し、このボトル缶体１を保持テーブルごと缶軸方向上方、すなわちトリミング装置１０に向けて前進駆動する。この際、図１に示すように、ボトル缶体１の開口部１ｂにガイド部１２が挿入され、この開口部１ｂの内周面をガイド部１２の外周面により案内させることにより、ボトル缶体１の缶軸をトリミング装置１０の回転軸線Ｏに略一致させるとともに、ボトル缶体開口端１ａを切削バイト１１の刃先と当接させる。

その後、駆動部１５を図示しない制御部により駆動させ、本体部１４を回転軸線Ｏ回りに回転駆動させ、これに伴わせ、本体部１４に配設された切削バイト１１を回転軸線Ｏ回りに回転駆動させ、これにより、切削バイト１１によりボトル缶体開口端１ａが切削される。ここで、ガイド部１２は、本体部１４にベアリング１６を介して配設されているので、回転軸線Ｏ回りに回転駆動されず、切削バイト１１による切削時，すなわちトリミング加工時における、ボトル缶体開口部１ｂの変形が抑制され、この加工の高精度化が図られることになる。
このトリミング加工中は、生成された切屑が吸引ダクト１３により連続的に吸引される一方、切屑の形状等に起因して、回転軸線Ｏ方向下方に落下しようとした切屑については、挿脱孔１７ｂの周縁部が切屑遮蔽板１７ｃとされているので、吸引ダクト１３からの流出が抑制される。

そして、トリミング加工が終了した際、前記保持テーブルを後退駆動させ、ボトル缶体開口部１ｂを挿脱孔１７ｂから脱抜し、ボトル缶体１をトリミング装置１０から離間させる。ここで、前記トリミング加工時において、ボトル缶体１の内圧は吸引ダクト１３の外部における気圧より低圧となるが、ボトル缶体１の前記離間の過程において、ボトル缶体開口端１ａがガイド部１２の下部側面に形成されたエア抜き流路１２ｂの配設位置に到達すると（図１の２点鎖線参照）、吸引ダクト１３の外部における外気が、ガイド部１２のエア抜き流路１２ｂ，及び空間部１２ａを介してボトル缶体１の内部に流入することになり、ボトル缶体開口端１ａがガイド部１２の下端に至る前までに、この缶体１の内圧が上昇し、吸引ダクト１３の外部における気圧と略同一となる。

以上説明したように、本実施形態によるトリミング装置によれば、吸引ダクト１３の挿脱孔１７ｂの周縁部が切屑遮蔽板１７ｃとされているので、トリミング加工時に生成された切屑が、ボトル缶体１を保持する保持テーブル上に落下することを抑制し、吸引ダクト１３により切屑を良好に回収することが可能になる。
従って、次にボトル缶体１を保持テーブル上に保持する際に良好にこれを保持することが可能になるとともに、生産環境の悪化を抑制することが可能になり、生産の低効率化発生を抑制することができる。

また、ガイド部１２にエア抜き流路１２ｂが形成されているので、トリミング加工後、ボトル缶体１を吸引ダクト１３の挿脱孔１７ｂから脱抜する際、このボトル缶体１の開口端１ａがガイド部１２の下端に至るまでの間に、ボトル缶体１の内部を吸引ダクト１３の外部と連通させることが可能になる。従って、トリミング加工時に、ボトル缶体１の内部はこの外部の気圧より低圧となるが、この缶体１の開口端１ａがガイド部１２の下端に至るまでの間に、ボトル缶体１の内圧を上昇させ、吸引ダクト１３の外部における気圧と略同等にすることが可能になる。これにより、例えば、トリミング加工時に切削バイト１１に巻付いた切屑が、ボトル缶体１を挿脱孔１７ｂから脱抜する際に、ボトル缶体１の開口部１ｂに向って吸引されることが回避され、この缶体１を保持する保持テーブル上に切屑が落下すること等を抑制することができ、前述した生産の低効率化発生を確実に抑制することができる。
また、ボトル缶体１の内部に切屑が流入することも確実に抑制することができる。

次に、本発明の第二実施形態について説明するが、前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
本第二実施形態によるトリミング装置２０は、図２に示すように、吸引ダクト１３の導入流路１７に形成された挿脱孔１７ｂの開口部に、吸引ダクト１３の内方、かつこの装置２０に配置されたボトル缶体１の開口端１ａに向って延在して設けられたスクレーパー２１を備えている。なお、このスクレーパー２１は、本実施形態においては、回転軸線Ｏを中心とした同一円周上に３箇所配設されている。

また、このスクレーパー２１は、断面視略Ｌ字状に形成され、ボトル缶体１の開口部１ｂの外周面と向合う内壁面２１ａが、回転軸線Ｏ方向上方へ向うに従い径方向内方へ延在したテーパ面形状となっており、スクレーパー内壁面２１ａは、この装置２０に配置されたボトル缶体１の開口端１ａに向うに従い、ボトル缶体開口部１ｂの外周面との距離が漸次小さくなっている。そして、このスクレーパー２１の上端部は刃部とされ、この刃部が、ボトル缶体１の開口端１ａの径方向外方かつ切削バイト１１の刃部の下方に、これら開口端１ａ及び切削バイト１１の刃部の近傍に配設された構成となっている。

以上の構成において、駆動部１５により回転軸線Ｏ回りに回転駆動された切削バイト１１により、ボトル缶体開口端１ａが切削され、この際生成された切屑は順次、スクレーパ２１の刃部により切断されたり、あるいはボトル缶体開口端１ａから分断されることになる。

以上説明したように本実施形態によるトリミング装置によれば、スクレーパー２１を備えているので、ボトル缶体開口端１ａを切削バイト１１により切削した際に生成された切屑を、切削バイト１１に巻付かせることを抑制することが可能になるとともに、ボトル缶体開口端１ａから確実に除去することが可能になる。
従って、次のボトル缶体１にトリミング加工を施す際に、この缶体開口端１ａと切削バイト１１との間に切屑が残存している事態の発生を抑制することが可能になり、トリミング加工の精度低下を確実に抑制することができる。

また、スクレーパー内壁面２１ａが前記テーパ面形状とされているので、ボトル缶体開口部１ｂの外周面とスクレーパー２１との間隙を最小限に抑制することができ、切削バイト１１により生成された切屑を分断等したものが、挿脱孔１７ｂから落下することが最小限に抑制され、これにより、前記第一実施形態で述べた生産効率の低効率化の発生を確実に抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、ボトル缶体１に限らず２ピース用の缶本体であってもよい。

１ 缶本体（ボトル缶体）
１ａ 開口端
１ｂ 開口部
１０，２０ トリミング装置
１１ 切削バイト
１２ ガイド部
１２ｂ エア抜き流路
１３ 吸引ダクト
１７ｂ 挿脱孔
１７ｃ 切屑遮蔽板
２１ スクレーパー

Claims (3)

1. 有底筒状に形成された缶本体の開口端を切削する切削バイトと、
   前記缶本体の開口部内側に配置され、この開口部をガイドするガイド部と、
   前記切削バイトの切削により生成された切屑を吸引する吸引ダクトとを備え、
   該吸引ダクトの内部に、前記切削バイト及び前記ガイド部が配設された構成のトリミング装置であって、
   前記吸引ダクトには、前記缶本体の少なくとも開口部が内部に挿脱される挿脱孔が形成され、
   該挿脱孔の開口周縁部は、前記缶本体に向って延在した切屑遮蔽板とされていることを特徴とするトリミング装置。
2. 請求項１記載のトリミング装置において、
   前記ガイド部は、この先端部が前記挿脱孔から前記吸引ダクトの外部に延びるように当該吸引ダクトの内部に配設され、
   前記ガイド部の先端部には、このガイド部の側面と先端面とが連通したエア抜き流路が形成されていることを特徴とするトリミング装置。
3. 有底筒状に形成された缶本体の開口端を切削する切削バイトと、
   前記缶本体の開口部内側に配置されこの開口部をガイドするガイド部と、
   前記切削バイトの切削により生成された切屑を吸引する吸引ダクトとを備え、
   該吸引ダクトの内部に、前記切削バイト及び前記ガイド部が配設された構成のトリミング装置であって、
   前記吸引ダクトには、前記缶本体の少なくとも開口部が内部に挿脱される挿脱孔が形成され、
   該挿脱孔の開口部に、前記吸引ダクトの内方、かつ前記缶本体の開口端に向って延在して設けられ、前記切削バイトにより前記缶本体の開口端から生成された切屑を、切断または該缶本体の開口端から分断するスクレーパーを備えていることを特徴とするトリミング装置。

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